應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中數(shù)字發(fā)送器電能補(bǔ)充電路工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中數(shù)字發(fā)送器電能轉(zhuǎn)移電路工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中數(shù)字發(fā)送器第一加強(qiáng)電路工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖7為本發(fā)明一實(shí)施例中數(shù)字發(fā)送器電能回收電路工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖8為本發(fā)明一實(shí)施例中數(shù)字發(fā)送器第二加強(qiáng)電路工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的數(shù)字發(fā)送器、數(shù)字收發(fā)器及其控制方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0042]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。
[0043]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0044]請(qǐng)參考圖1，在本實(shí)施例中，提出了一種數(shù)字發(fā)送器，包括:控制回路、電能補(bǔ)充電路、電能轉(zhuǎn)移電路、第一加強(qiáng)電路、電能回收電路和第二加強(qiáng)電路，其中，所述電能轉(zhuǎn)移電路包括串聯(lián)的負(fù)載電容Q和電感L，所述負(fù)載電容Q由所述電能補(bǔ)充電路、第一加強(qiáng)電路和第二加強(qiáng)電路共用，所述電感L由所述電能補(bǔ)充電路和電能回收電路共用，所述電能補(bǔ)充電路連一電源，所述電源所述電感L和負(fù)載電容Q進(jìn)行充電，所述第一加強(qiáng)電路將所述負(fù)載電容電壓維持在電源電壓，所述電能回收電路由所述電感L將電能轉(zhuǎn)移至所述電源，所述第二加強(qiáng)電路將所述負(fù)載電容Q電壓維持接地，輸入信號(hào)OutDin傳輸至所述控制回路中，所述控制回路根據(jù)所述輸入信號(hào)分別控制所述電能補(bǔ)充電路、電能轉(zhuǎn)移電路、第一加強(qiáng)電路、電能回收電路和第二加強(qiáng)電路的導(dǎo)通順序和導(dǎo)通時(shí)間，從而無(wú)損驅(qū)高驅(qū)低所述負(fù)載電容Q，實(shí)現(xiàn)無(wú)損發(fā)送數(shù)據(jù)1或數(shù)據(jù)0，所述負(fù)載電容Q的電壓輸出作為數(shù)字發(fā)送器的數(shù)字信號(hào)輸出Dout。
[0045]具體的，數(shù)字發(fā)送器還包括第一開(kāi)關(guān)SW1、第二開(kāi)關(guān)SW2、第三開(kāi)關(guān)SW3和第四開(kāi)關(guān)SW4，所述電能補(bǔ)充電路是由所述串聯(lián)的負(fù)載電容Q和電感L與一電源相連組成的回路(如圖4所示)，第一開(kāi)關(guān)SW1連接在所述電源VDD和電感L之間，用于控制所述電能補(bǔ)充電路的導(dǎo)通或關(guān)閉；所述電能轉(zhuǎn)移電路包括串聯(lián)的負(fù)載電容Q和電感L(如圖5所示)，所述第二開(kāi)關(guān)SW2連接在所述電感L與地之間，用于控制所述電能轉(zhuǎn)移電路的導(dǎo)通或關(guān)閉，所述第一加強(qiáng)電路是由所述負(fù)載電容Q和所述電源相連組成的回路(如圖6所示)，所述第三開(kāi)關(guān)SW3連接在所述電源和負(fù)載電容Q之間，用于控制所述第一加強(qiáng)電路的導(dǎo)通或關(guān)閉，所述電能回收電路是由所述電感L和所述電源相連組成的回路(如圖7所示)，所述第四開(kāi)關(guān)SW4與所述第一開(kāi)關(guān)SW1配合使用控制所述電能回收電路的導(dǎo)通和關(guān)閉，所述第二加強(qiáng)電路是將所述負(fù)載電容Q接地的回路(如圖8所示)，所述第四開(kāi)關(guān)SW4連接在所述負(fù)載電容Q和地之間，用于控制第二加強(qiáng)電路的導(dǎo)通和關(guān)閉。
[0046]所述控制回路包括一時(shí)序產(chǎn)生器，所述時(shí)序產(chǎn)生器分別控制所述第一開(kāi)關(guān)SW1、第二開(kāi)關(guān)SW2、第三開(kāi)關(guān)SW3及第四開(kāi)關(guān)SW4的導(dǎo)通時(shí)間和導(dǎo)通順序，所述輸入信號(hào)OutDin傳輸至所述時(shí)序產(chǎn)生器中。所述控制回路還包括一電流探測(cè)器，所述電流探測(cè)器與所述電感L并聯(lián)，用于探測(cè)所述電感L的電流值，所述電流探測(cè)器與所述時(shí)序產(chǎn)生器相連。
[0047]在本實(shí)施例中，所述電源包括鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池、超級(jí)電容、普通電容、線性穩(wěn)壓電源或開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源等。
[0048]可見(jiàn)，第一開(kāi)關(guān)SW1、第二開(kāi)關(guān)SW2、第三開(kāi)關(guān)SW3、第四開(kāi)關(guān)SW4、電感L、輸出負(fù)載電容Cl組成了數(shù)字發(fā)送器的主電路，其功能是通過(guò)控制第一開(kāi)關(guān)SW1、第二開(kāi)關(guān)SW2、第三開(kāi)關(guān)SW3及第四開(kāi)關(guān)SW4來(lái)控制電源通過(guò)電感L對(duì)負(fù)載電容Q無(wú)損充電或負(fù)載電容Q通過(guò)電感L回收電能到電源，這樣實(shí)現(xiàn)了對(duì)電容負(fù)載Q的無(wú)損充放電，這一充放電過(guò)程同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號(hào)的無(wú)損傳輸，借助電能回收電路將電感的電能回收至電源上，實(shí)現(xiàn)驅(qū)低負(fù)載電容Cl的同時(shí)進(jìn)行電能回收。第一開(kāi)關(guān)SW1、第二開(kāi)關(guān)SW2、第三開(kāi)關(guān)SW3及第四開(kāi)關(guān)SW4還實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)輸出Dout的電平的加強(qiáng)，把數(shù)字信號(hào)輸出Dout維持在低阻的高電平及低阻的低電平上。此外，電流探測(cè)器和時(shí)序產(chǎn)生器組成了控制回路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)上述主電路的控制，達(dá)到無(wú)損傳輸數(shù)據(jù)的目的。電流探測(cè)器是直接或間接探測(cè)各個(gè)階段結(jié)束電感L中電流的模塊。
[0049]在本實(shí)施例提出的數(shù)字發(fā)送器中，輸入信號(hào)OutDin到數(shù)字信號(hào)輸出Dout組成的信號(hào)通路，其中輸入信號(hào)OutDin是待發(fā)送的數(shù)據(jù)，它控制時(shí)序產(chǎn)生器產(chǎn)生控制主電路的第一開(kāi)關(guān)SW1、第二開(kāi)關(guān)SW2、第三開(kāi)關(guān)SW3及第四開(kāi)關(guān)SW4的控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)上述的主電路，從而輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)到數(shù)字信號(hào)輸出Dout。
[0050]請(qǐng)參考圖2，在本實(shí)施例的另一方面，還提出了一種數(shù)字發(fā)送器的控制方法，對(duì)上文所述的數(shù)字發(fā)送器進(jìn)行控制，包括步驟:
[0051]S1:在第一時(shí)間段T1內(nèi)，輸入信號(hào)OutDin由低電平變高電平的跳變沿到來(lái)時(shí)，控制回路控制電能補(bǔ)充電路導(dǎo)通，電源對(duì)電感L和負(fù)載電容Q同時(shí)進(jìn)行電能補(bǔ)充；
[0052]在步驟S1中，當(dāng)輸入信號(hào)OutDin由低電平變高電平的跳變沿到來(lái)時(shí)，控制回路控制第一開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟，第二開(kāi)關(guān)SW2、第三開(kāi)關(guān)SW3及第四開(kāi)關(guān)SW4斷開(kāi)，電源經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)SW1對(duì)電感L與負(fù)載電容Q同時(shí)進(jìn)行電能補(bǔ)充。由于電感L與負(fù)載電容Q組成串聯(lián)振蕩電路，負(fù)載電容Q由于共振而充入電壓，負(fù)載電容Q上極板的電壓Dout可以從0自由振蕩到電壓Vx，其中Vx小于電源電壓。在第一時(shí)間段T1區(qū)間結(jié)束，電感L中的電流IL能量加上負(fù)載電容Q上的電荷能量等于負(fù)載電容Q上電壓為VDD時(shí)的電容儲(chǔ)能。
[0053]S2:在第二時(shí)間段T2內(nèi)，所述控制回路控制電能轉(zhuǎn)移電路導(dǎo)通，所述電能轉(zhuǎn)移電路發(fā)生LC自由振蕩，當(dāng)所述電感L的能量全部轉(zhuǎn)移至所述負(fù)載電容Q上時(shí)，第二時(shí)間段T2結(jié)束；
[0054]在步驟S2中，在第二時(shí)間段T2區(qū)間，控制回路控制第二開(kāi)關(guān)SW2開(kāi)啟，第一開(kāi)關(guān)SW1、第三開(kāi)關(guān)SW3及第四開(kāi)關(guān)SW4斷開(kāi)。使電能轉(zhuǎn)移電路繼續(xù)發(fā)生自由振蕩，確保在第二時(shí)間段T2結(jié)束時(shí)，電感L中的電流込能量全部轉(zhuǎn)移到負(fù)載電容Q上，負(fù)載電容Q到達(dá)電源電壓，電感L電流L為0。
[0055]S3:在第三時(shí)間段T3內(nèi)，所述控制回路控制第一加強(qiáng)電路導(dǎo)通，將所述負(fù)載電容Q與電源相連；
[0056]在步驟S3中，在第三時(shí)間段T3區(qū)間，第三開(kāi)關(guān)SW3開(kāi)啟，第一開(kāi)關(guān)SW1、第二 SW2、第四SW4斷開(kāi)，將負(fù)載電容Q上極板加強(qiáng)到電源電壓。
[0057]S4:在第四時(shí)間段T4內(nèi)，所述輸入信號(hào)OutDin由高電平變低電平的跳變沿到來(lái)時(shí)，所述控制回路控制所述電能轉(zhuǎn)移電路導(dǎo)通，所述電能轉(zhuǎn)移電路發(fā)生LC自由振蕩，當(dāng)所述負(fù)載電容Q的能量全部轉(zhuǎn)移至所述電感L上時(shí)，第四時(shí)間段T4結(jié)束；
[0058]在步驟S4中，在第四時(shí)間段T4區(qū)間，控制回路控制第二開(kāi)關(guān)SW2開(kāi)啟，第一開(kāi)關(guān)SW1、第三開(kāi)關(guān)SW3及第四開(kāi)關(guān)SW4